醇的结构
醇的化学结构

醇的化学结构醇是一类重要的有机化合物,它的化学结构中包含着羟基(-OH)基团。
醇是由碳骨架上的一个或多个碳原子上取代一个或多个氢原子所形成的化合物。
醇可分为一元醇和多元醇两大类,其中一元醇分子中只有一个羟基,而多元醇分子中则有两个或更多的羟基。
一元醇是最简单的醇类化合物,也是最常见的有机化合物之一。
最简单的一元醇是甲醇,其化学式为CH3OH,由一个碳原子、三个氢原子和一个羟基组成。
甲醇是一种无色液体,具有刺激性气味,在工业上广泛用作溶剂和原料。
其他常见的一元醇还包括乙醇、丙醇和丁醇等,它们的分子结构类似,只是碳原子的数目不同。
多元醇是含有两个或更多羟基的化合物,也被称为多羟基化合物。
常见的多元醇有乙二醇、丙二醇和甘油等。
乙二醇的化学式为HOCH2CH2OH,由两个羟基和两个碳原子组成。
乙二醇是一种无色粘稠液体,具有良好的溶解性,广泛用于制造聚酯和溶剂等。
丙二醇的化学式为HOCH2CH(OH)CH3,由两个羟基、一个甲基和一个乙基组成。
丙二醇常用作制备润肤剂和香水等化妆品的原料。
甘油的化学式为HOCH2CH(OH)CH2OH,由三个羟基和三个碳原子组成。
甘油是一种黏稠的无色液体,具有良好的湿润性和保湿性,广泛用于制造化妆品和药品等。
醇类化合物具有许多重要的化学性质和应用。
首先,醇具有亲水性,能够与水分子形成氢键。
这使得醇在溶解性和溶解度方面与水有着密切的关系。
其次,醇可通过脱水反应生成醚。
脱水反应是醇类化合物常见的反应之一,通过去除醇分子中的羟基,生成一个新的碳氧键。
此外,醇还可以发生氧化反应,生成酮或醛。
氧化反应是醇类化合物重要的转化途径之一,常用的氧化剂有酸性高锰酸钾和过氧化氢等。
此外,醇还可以与酸反应生成酯,与卤素反应生成卤代烃,与碱反应生成醇盐等。
醇类化合物在生活和工业中有着广泛的应用。
首先,醇是许多有机合成的重要原料。
醇可以通过不同的反应途径,如醇化、脱水、氧化等,生成各种有机化合物,如醚、酮、醛等。
醇类的结构 通式 性质

醇类的结构通式性质简单醇类是有机化学中重要的一类物质,它是由一种通式表示的 CnH2n+1OH,n > 1,或CnH2n+2O表示的,因此最简单的醇为二氢醇,即甲醇(CH3OH)。
简单醇类在环境中大量存在,它们含有一个或者多个氢原子与一个或多个羟基,是有机物质之典型代表,有许多重要的化学特性,如溶解性、热像、光解及活性等。
首先,简单醇的溶解性很强,它可以溶解于大多数有机溶剂以及水,其中甲醇具有十分强的溶解性,因此广泛用于有机测定的溶剂中;当氢原子的数量增多时,溶解性就会随着减弱,在长链烷烃中,简单醇的活性也会大大降低,甚至不能溶解于水。
此外,简单醇具有显色特性,当二氢醇(甲醇)在低比重液(介于1.00至0.79之间)中溶解时,就会变色,这是由所谓的沸水效应而产生的,而当低比重液的浓度增加后,甲醇的颜色就变浅了。
此外,简单醇也是强烈的热像剂,热像指的是,物质沸点在发生变化的化学反应过程中,特定温度时物质分解或者形成,从而改变物质的沸点,由此可以对化学反应过程做出判断。
此外,简单醇也具有十分强烈的光解性,当暴露在阳光之下时,它们会发生光解反应,分解成氢(H2)和碳氧化物,例如接触到氧气或遇到阳光曝晒时,就会氧化分解成水(H2O)和碳氧化物(CO2),光解是一种特殊的化学反应,也是简单醇的一种显著特征。
最后,简单醇还具有很强的活性,它们是众多有机反应必不可少的反应物之一,机器水解(hydrolysis)和交联反应(coupling reaction)就是简单醇的典型代表,它们的活性还有助于催化反应;有些简单醇可以当作化学中间物质在反应后形成有机酸类和其他有机物质,因此简单醇在有机化学中具有十分重要的作用。
以上就是简单醇类的结构、通式及其特性的概述,它们除了在有机化学领域中具有重要作用以外,也在其他领域,如活性细胞中具有重要的意义,是多种有机反应的重要反应物。
醇的结构.

历程进行的,且几乎都是重排产物。
CH3 CH3 C CH2 OH
CH3
CH3
CH3
H+
+
CH3 C CH2 OH2
H2O
+
CH3 C CH2
CH3
CH3
1°碳正离子
CH3
重排
CH3
C
+
CH2
CH3
Cl
3°碳正离子
CH3 CH3 C CH2 CH3
Cl
这是因为按SN2历程进行反应,因空间位阻较大,不 利于亲核试剂从背后进攻中心碳原子,反应难以进行。 若按SN1历程进行反应,虽然生成的中间体是稳定性很小 的伯碳正离子,反应速率较慢,但因伯碳正离子可重排 为稳定的叔碳正离子,故得到的是重排产物。
CH3CH2CHCH2CH3
Ts C l 吡啶
OH
CH3CH2CHCH2CH3
NaBr (C H3)2S O
OTs
CH3CH2CHCH2CH3 Br
Ts = CH3
SO2
练习:
1. 预测下列醇与HBr水溶液反应的相对速率: (a) 苄醇、对甲基苄醇、对硝基苄醇。 (b)苄醇、α-苯基乙醇、β-苯基乙醇。 2. 当HBr水溶液和3-丁烯-2-醇反应时,不仅生成3-
2. 脱氢
伯醇或仲醇的蒸汽在高温下通过活性Cu(或Ag、Ni等)
催化剂表面,则脱氢生成醛或酮,这是催化氢化的逆过
程。
CH3CH2OH
Cu 250 ~ 350℃
CH3CHO
叔醇因没有α- 氢原子,故不能脱氢,只能脱水叔醇
烯烃。
七、醇类化合物的鉴别
1. Lucas(卢卡斯)试剂——浓HCl + 无水ZnCl2
醇的结构 性质及应用

醇的结构性质及应用醇是一类含有羟基(-OH)官能团的有机化合物,也是一类重要的有机溶剂。
醇的结构、性质及应用都十分广泛。
下面将从不同的角度详细介绍。
一、醇的结构:醇的分子结构通常可以表示为R-OH,其中R代表醇分子的碳链,可以是脂肪烃或芳香烃。
醇分子中的羟基与碳链上的一个碳原子通过共价键连接,形成醇的结构。
醇分子中的羟基具有亲电性,容易参与化学反应。
二、醇的性质:1. 水溶性:醇分子中的羟基具有明显的极性,可以与水分子形成氢键,因此大多数低碳醇具有较好的水溶性。
随着碳链的增加,醇的溶解度逐渐下降。
2. 沸点和熔点:醇的沸点和熔点通常比相应的烷烃高,这是因为醇分子中的羟基可以与其他醇分子形成氢键,增加分子间吸引力,导致升高沸点和熔点。
3. 酸碱性:醇分子中的羟基可以与强碱反应产生盐,因此醇具有一定的酸性。
同时,羟基也可以与强酸反应形成酯,具有一定的碱性。
三、醇的应用:1. 溶剂:由于醇的极性和溶解性,多数醇可以作为良好的溶剂使用。
例如,乙醇被广泛用作溶解有机化合物、制备药物、化妆品和清洗剂等。
苯酚可作为用于清洗玻璃器皿的溶剂,甘油可用作润滑剂以及制备涂料和染料等。
2. 酒精饮料:乙醇是一种常见的醇类,广泛应用于制备酒类饮料。
乙醇通过发酵作用产生,是各种酒类的主要成分,如啤酒、葡萄酒、白酒等。
3. 化学反应中的反应物和中间体:醇在化学反应中常作为反应物或中间体。
例如,醇可以通过脱水反应形成烯烃或醚,可以与醛、酮反应形成醛酮,还可以被氧化为醛、酮或羧酸等。
此外,醇还参与酯化、醚化、胺化等重要的有机化学反应。
4. 醇的抗冻性能:一些醇具有较低的冰点,可以作为防冻剂使用。
例如,甲醇作为汽车防冻液中的主要成分之一,具有较低的冰点,防止汽车冷却液在寒冷的冬季结冰。
5. 生物医学应用:醇有广泛的生物医学应用。
例如,乙醇可用于消毒和消毒剂;苯酚可以用于制备抗菌洗剂;甘油可用于制备药物、护肤品和口腔护理产品等。
总结:醇是一类含有羟基(-OH)的有机化合物,具有较好的溶解性和极性。
卤代烃与醇的结构与性质

卤代烃与醇的结构与性质卤代烃和醇是化学学科中的两类重要有机化合物,它们不仅在化学实验中有着丰富的应用,更是生活中不可或缺的一部分。
接下来,我们将详细地分析和论述这两类化合物的结构与性质。
一、卤代烃的结构与性质卤代烃是指分子中含有卤素(氟、氯、溴、碘)原子和碳原子之间的单键的烃类,可以是饱和的也可以是不饱和的。
1.结构特征卤代烃可以是饱和的卤代烃,如氯甲烷、氯乙烷等;也可以是不饱和的卤代烃,如氯乙烯、溴乙烯等。
二者的主要区别在于饱和卤代烃中卤素原子与碳原子之间为单键,而不饱和卤代烃中卤素原子与碳原子之间除了有单键之外,还可能存在双键或者三键。
2.性质-物理性质:卤代烃的分子间作用力主要是范德华力和偶极-偶极相互作用,随着分子量的增加,其沸点和密度也逐渐升高。
-化学性质:卤代烷的化学性质表现为卤素原子的极性效应,决定了它们在化学反应中通常作为电子受体,容易发生取代、加成和消除反应。
二、醇的结构与性质醇是一类包含碳、氢和氧原子的有机化合物,其中碳原子与氧氢基团(-OH)形成强的极性共价键。
1.结构特征醇的基本结构是由一个或多个羟基(-OH)取代烷基或者烯基的氢原子形成的。
根据羟基取代的位置和数量的不同,醇可以分为一元醇、二元醇、多元醇等。
2.性质-物理性质:醇的分子间存在强的氢键相互作用,使得它们的沸点较高。
水溶性随着碳链长度的增加而减小。
-化学性质:醇可以发生脱水、酯化、氧化等反应,表现出酸性和碱性。
总体来看,卤代烃和醇虽然具有不同的结构特征和化学性质,但它们都是有机化合物的重要类型。
它们的各种化学反应性质,不仅关系到化学反应的制备,也关系到生活中的应用,如药物的制备、材料的粘接等,这也是研究它们的意义所在。
醇的分类、结构、异构、命名和物理性质

《
第
2、系统命名法
八
章 ➢(1)选主链
醇 ➢(2)编号
酚 醚
➢(3)写名称
》
醇的结构、分类、异构和命名
①√
OH
1
CH3-
2
CH-
3
C-
C4 H2-
5
CH3
CH3 CH3
2,3-二甲基 - 3-戊醇
《
第
2、系统命名法
八
章 ➢(1)选主链
醇 ➢(2)编号
酚 醚
➢(3)写名称
》
醇的结构、分类、异构和命名
醇的结构、分类、异构和命名
《
第
醇
八 ➢醇就是分子中含有羟基官能团的一类有机化合物。它可以看成是烃分子 章 中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代后的产物,常用通式R—OH表示。
醇
酚
醚
学习任务
》 ➢(1)醇的分类
➢(2)醇的命名
教学重点
➢(3)醇的同分异构
➢(4)醇的化学性质 教学重点与教学难点
醇的结构、分类、异构和命名
饱和醇
饱和醇
酚
羟基数目不同: 一元醇
二元醇
三元醇
醚 碳原子类型不同: 伯醇
X
X
》 课代表组 (1) CH3CH2CH2OH (2)CH3CHCH3 (3)
C
OH
OH
烃基结构不同: 饱和醇
饱和醇
芳香醇
羟基数目不同: 一元醇
一元醇
一元醇
碳原子类型不同:
伯
仲
叔
醇的结构、分类、异构和命名
《
第 二、醇的构造异构
2-氯-1-丁醇
醇的结构、分类、异构和命名
醇、醚、酚和醛的结构和性质

氧化性:醛基可被氧化成羧 酸
还原性:醛基可被还原成醇
亲核加成:醛基可与亲核试 剂发生加成反应
聚合反应:某些醛可以发生 聚合反应生成高分子化合物
醇的氧化:通过醇与氧气在催化剂的作用下反应生成醛
醛的还原:醛与氢气在催化剂的作用下反应生成醇
酯的水解:酯在酸或碱的作用下水解生成相应的醇和羧酸,然后通过还原ited possibilities
汇报人:XX
01
03
05
02
04
官能团:醇羟基(-OH) 分类:伯醇、仲醇、叔醇
状态:醇类化合物多为液体,沸点 较高,易挥发
溶解性:醇类化合物易溶于水,也 易溶于有机溶剂
添加标题
添加标题
气味:具有特殊香味
添加标题
添加标题
烯烃的氧化:烯烃与氧气在催化剂的作用下反应生成环氧乙烷,再通过水解环氧乙烷生成相 应的醛
汇报人:XX
颜色:醇类化合物多为无色或淡黄 色透明液体
醇可以与金属钠反应生成氢气 醇可以发生氧化生成酮或醛 醇可以发生酯化反应生成酯和水 醇可以与羧酸发生酯化反应生成酯
发酵法:利用微生物发酵将糖 类物质转化为乙醇
合成法:通过乙烯和水在催化 剂作用下合成乙醇
干馏法:将煤隔绝空气加热, 得到焦炉气、煤焦油和焦炭等 产物,其中焦炉气中含有乙醇
醚键:由氧原 子和两个烃基 组成,键能较 高,稳定性较
好。
醚的酸性:醚分 子中氧原子具有 部分负电荷,可 以作为质子受体, 表现出一定的酸
性。
醚的氧化:醚容 易被氧化生成过 氧化物,过氧化 物不稳定易分解, 可能产生自由基
或氧气。
醚的水解:在 酸或碱催化下, 醚与水反应生 成醇和烃基卤
化物。
醇 分子式

醇分子式醇是指一类含有羟基(-OH)的有机化合物,也称为醇类化合物,是具有极性的分子。
醇的分子式通式是CnH2n+1OH,其中n为整数。
下面将针对醇的分子式、命名、性质及应用等方面进行详细介绍。
醇的分子式通式为CnH2n+1OH,其中n代表着碳数。
例如,乙醇的分子式为C2H5OH;丙醇的分子式为C3H7OH。
下面以乙醇为例,详细解析其分子式。
乙醇的分子式为C2H5OH,其中C表示碳原子,H表示氢原子,OH表示羟基。
乙醇的分子结构式为H3C-CH2-OH,由一个乙基基团和一个羟基组成。
乙醇分子中的羟基是一个极性官能团,使得乙醇具有一定的亲水性,易于溶于水。
二、醇的命名醇的命名遵循系统命名法和通用命名法。
以乙醇为例,分别介绍如下:(1)系统命名法在系统命名法中,醇的名称由烷基和羟基两部分组成。
烷基部分表示碳原子数目,羟基部分由“-ol”结尾表示。
例如,乙醇的名称为乙基醇。
常见醇类的命名如下:甲醇:甲基醇异丙醇:2-丙醇(前缀“iso-”表示另一种同分异构体)正丙醇:1-丙醇异丁醇:2-丁醇在通用命名法中,醇的名称由带有羟基的碳原子数目和羟基后面的烷基名构成。
例如,乙醇的通用命名为乙醇,因为其羟基所连的碳原子数为1。
三、醇的性质醇的性质与羟基的存在有关,其主要性质如下:(1)物理性质醇类化合物通常是无色、透明、具有较高的沸点和熔点。
由于醇分子内部存在着氢键作用,因此醇分子间的相互作用力较大,要蒸出或冷凝也需要消耗大量的能量。
(2)化学性质醇类化合物是亲电性物质,易于被氧化成为醛、酮和羧酸等官能团化合物。
醇分子中的羟基可以发生取代反应,通过变换羟基和烷基的种类和位置,可以得到不同类型的醇。
醇类化合物通常可以被强碱反应,生成相应的盐。
对于一些醇类化合物,如甲醇和乙醇,还可以被催化裂解,生成氢气和烯烃等。
醇类化合物在生物体内起着重要的作用。
醇类化合物可以被人体生物酶系统分解,被代谢为有用的物质,如维生素A、甘油和胆固醇等。
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第十章醇酚醚第一节醇1.醇的结构、分类和命名。
R-OH 醇,烃分子中一个(或几个)氢原子被羟基取代后所生成的化合物。
那么是否有含羟基的烃类衍生物都叫醇呢?实际上并非如此。
在芳香化合物中,假如羟基连在支链烷基上,也叫做醇(芳香醇 Aromatic alcohol)如:苯甲醇C6H5CH2OH。
但如果羟基直接连在苯环上就叫做酚(phenol)而不叫做醇。
1.醇的分类一、醇的命名简单的一元醇,根据和羟基相连的烃基名称来命名。
在“醇”字前面加上烃基的名称。
分子较对称的醇常以甲醇衍生物命名。
结构比较复杂的醇,采用系统命名法:即选择含有羟基的最长碳链作为主链,把支链看作取代基,从离羟基最近的一端开始编号,按照主链所含的碳原子数目称为“某醇”,羟基在1位的醇,可省去羟基的位次。
多元醇的命名方法,要选取含有尽可能多的带羟基的碳链作为主链,羟基的数目写在醇字的前面。
用二、三、四等数字表明。
如果分子中除羟基外尚有其他官能团时,需按规定的官能团次序选择最前面的一个官能团作为这个化合物的类名。
其他官能团则作为取代基。
IUPAC规定的次序大体上为:正离子(如铵盐)、羧酸、磺酸、酸的衍生物(酯、酰卤、酰胺等)、腈、醛、醇、酚、硫醇、胺、醚、过氧化物二、醇的物理性质。
从前面烃和卤代烃的结构和性质来看,一个有机化合物的性质是取决于它的结构。
1.状态:C1-C4是低级一元醇,是无色流动液体,比水轻。
C5-C11为油状液体,C12以上高级一元醇是无色的蜡状固体。
甲醇、乙醇、丙醇都带有酒味,丁醇开始到十一醇有不愉快的气味,二元醇和多元醇都具有甜味,故乙二醇有时称为甘醇(Glycol)。
甲醇有毒,饮用10毫升就能使眼睛失明,再多用就有使人死亡的危险,故需注意。
2.沸点:醇的沸点比含同数碳原子的烷烃、卤代烷高。
CH3CH2OH 78.5℃, CH3CH2Cl 12℃.这是因为液态时水分子和醇分子一样,在它们的分子间有缔合现象存在。
由于氢键缔合的结果,使它具有较高的沸点。
在同系列中醇的沸点也是随着碳原子数的增加而有规律地上升。
如直链饱和一元醇中,每增加一个碳原子,它的沸点大约升高15-20℃。
此外在同数碳原子的一元饱和醇中,沸点也是随支链的增加而降低。
在相同碳数的一元饱和醇中,伯醇的沸点最高,仲醇次之,叔醇最低。
若分子量相近,含羟基越多沸点越高。
3.溶解度:低级的醇能溶于水,分子量增加溶解度就降低。
含有三个以下碳原子的一元醇,可以和水混溶。
正丁醇在水中的溶解度就很低,只有8%,正戊醇就更小了,只有2%。
高级醇和烷烃一样,几乎不溶于水。
低级醇之所以能溶于水主要是由于它的分子中有和水分子相似的部分—羟基。
醇和水分子之间能形成氢键。
所以促使醇分子易溶于水。
当醇的碳链增长时,羟基在整个分子中的影响减弱,在水中的溶解度也就降低,以至于不溶于水。
相反的,当醇中的羟基增多时,分子中和水相似的部分增加,同时能和水分子形成氢键的部位也增加了,因此二元醇的水溶性要比一元醇大。
甘油富有吸湿性,故纯甘油不能直接用来滋润皮肤,一定要掺一些水,不然它要从皮肤中吸取水分,使人感到刺痛。
醇也能溶于强酸(H2SO4,HCl),这是由于它能和酸中质子结合成盐的缘故。
正因为醇能和质子形成盐(Oxoninm salt,含有正氧离子oxonium的盐),故醇在强酸水溶液中溶解度要比在纯粹水中大。
如正丁醇,它在水中溶解度只有8%,但是它能和浓盐酸混溶。
醇能溶于浓硫酸,这个性质在有机分析上很重要,它常被用来区别醇和烷烃,因为后者不溶于强酸。
4.低级醇能和一些无机盐类(MgCl2,CaCl2,CuSO4等)形成结晶状的分子化合物,称为结晶醇。
如:MgCl2.6CH3OH,CaCl2.4C2H5OH等。
结晶醇不溶于有机溶剂而溶于水。
利用这一性质可使醇与其他有机物分开或从反应物中除去醇类。
如:乙醚中的少量乙醇,加入 CaCl2便可除去少量乙醇。
三、醇的光谱性质。
IR:-OH 未缔合的在3640-3610cm-1有尖峰,缔合的在3600-3200cm-1宽峰 C-O 吸收峰在1000-1200cm-1(1060-1030cm-1 伯醇、1100cm-1 仲醇、1140 叔醇)分子间氢键随着溶液逐渐稀释而变弱,当溶液变得极稀时,νOH回到正常值。
而分子内氢键无此现象。
(峰位不受影响)借此可区别分子间氢键与分子内氢键。
如,不同浓度的环己醇的红外光谱。
(溶剂四氯化碳)一些活泼氢的化学位移变化很大,难以确认。
可以在测得通常谱图后的样品中加两滴重水D2O,摇动片刻,在同样仪器条件下,再绘制一张重水交换的谱图。
将两谱图进行比较,即可以指认活泼氢。
一般来说,重水交换后活泼氢信号大为减弱或消失。
但酰胺质子因交换慢不易消失,形成分子内氢键的活泼氢也难消失。
NMR:-OH δ值1-5.5范围内。
-OH活泼氢的化学位移与溶剂、溶液温度浓度和形成氢键都有很大关系。
活泼氢的化学位移因而在一个比较宽的范围内变化。
活泼氢的峰形与活泼氢之间交换速度有密切关系。
如果交换速度快,即活泼氢在O原子上停留时间比1/1000秒短很多,它就不能感觉到邻近质子两种自旋态的不同影响,而是处于一种平均环境之中。
邻近质子不对活泼氢峰形产生裂分,故显示单峰。
反过来也一样,邻近质子也只能处于活泼氢的两自旋态平均环境之中,故活泼氢也不对邻近质子产生峰的裂分。
一般情况下,纯度不够的醇其羟基质子在核磁共振谱中通常产生一个单峰。
质子互换的速率可被所用的溶剂减慢,如用(CD3)2SO时,可以看到复杂的信号分裂形式。
事实上只有在非常干燥和高度纯的乙醇样品中呈现出羟基的自旋-自旋分裂信号。
表现出三重峰。
邻近的亚甲基,由于和甲基质子偶合也和羟基质子偶合,表现出双重的四重峰。
四、醇的化学性质1.与活泼金属作用。
醇中羟基上的氢较活泼,能被金属所取代,生成氢气和醇金属盐,醇能和Na,Mg,Al等反应。
醇与金属的反应是随着分子量的加大而变慢。
(常用于与KH作用制备叔丁钾)醇是比水弱的酸,或者说烷氧负离子RO-的碱性比OH-强。
所以当醇钠遇水时立即水解。
所以,实验室处理钠渣时,不用水而用工业酒精,将少量钠分解掉。
工业上制备乙醇钠是通过乙醇和固体NaOH作用,并常在反应中加苯进行共沸蒸馏除去水,使反应向生成EtONa方向移动。
以前无水乙醇的制备,乙醇中加Mg。
然后与醇中的水反应,得无水乙醇。
现用分子筛,离子交换树脂。
2.与氢卤酸反应(1)HX的活泼次序:HI > HBr > HCl.ROH的活泼次序:CH2=CH-CH2OH > R3C-OH > R2CH-OH > RCH2OH当一级醇与氢碘酸47%一起加热就可生成碘代烃。
与氢溴酸(48%)作用是必须在H2SO4存在下加热才能生成溴代烃。
与浓盐酸作用必须有氯化锌存在并加热才能初试氯代烃。
烯丙式醇(CH2=CHCH2OH或C6H5CH2OH)和三级醇在室温下和浓盐酸一起震荡就有氯代烃生成。
(2)Lucas试剂(ZnCl2+浓HCl):利用醇和盐酸作用的快慢,可以区别一、二、三级醇,所用试剂为ZnCl2+HCl所配成的溶液,称为卢卡斯(Lucas)试剂,运用于鉴别六个碳以下的醇。
因C6以下的醇溶于Lucas试剂,相应的氯代烷则不溶。
从出现浑浊所需要的时间可以衡量醇的反应活性。
(3)反应历程(亲核取代):①伯醇:(S N2)X-亲核性越强反应速度越快(I- > Br- > Cl-)②叔醇。
(S N1)苄醇、烯丙醇及仲醇可能也是通过S N1历程。
③重排如:这是由于在反应过程中生成的碳正离子不稳定,容易重排生成比较稳定的碳正离子。
当伯醇或仲醇的β-碳上具有二个或三个烷基或芳基时,在酸作用下能发生重排反应。
3.与卤代磷、亚硫酰氯(二氯亚砜)反应。
反应历程:因为红磷和溴或碘能很快作用生成PBr3,PI3。
所以实际操作中往往是用红磷和溴或碘代替PBr3或PI3。
醇和PCl3反应比较复杂,它不被用来制备氯代烃。
因它的副反应很严重。
尤其是和伯醇作用时,产物常常是亚磷酸酯而不是氯代物。
PCl5制备氯代物,这个方法也不太好,仍有酯生成,一般磷酸酯很难被除清,因此影响产物的质量。
目前由醇(特别是伯醇)制备氯代物最常用是方法是用SOCl2(Thionyl chloride)作试剂。
产物较纯净。
4.与H2SO4、HNO3、H3PO4反应。
这种醇和酸作用生成酯的反应称酯化反应(Esterification)。
这里着重介绍醇和无机酸的酯化反应。
⑴硫酸。
十二醇的硫酸氢酯的钠盐是一种合成洗涤剂。
硫酸氢甲酯和硫酸氢乙酯在减压下蒸馏变成中性的硫酸二甲酯和硫酸二乙酯,它们是很好的烷基化试剂。
硫酸二甲酯有剧毒,对呼吸器官和皮肤都有强烈地刺激作用。
⑵硝酸。
HNO3能很快地和伯醇作用生成酯,和叔醇作用生成烯。
硝酸酯有一个特性,那就是它受热会发生爆炸。
所以在处理和制备硝酸酯时必须小心。
俗称硝化甘油,能用于血管舒张,治疗心绞痛和胆绞痛。
⑶ H3PO4(POCL3)一般磷酸酯是由醇和POCL3作用制得。
磷酸酯是一类很重要的化合物,常被用作萃取剂、增塑剂。
5.脱水反应。
分子内和分子间脱水两种方式。
如:分子内反应机理:醇脱水的反应活性次序是:30 > 20 > 10历程:仲醇、叔醇分子内脱水,若有两种不同的取向时,遵守扎依采夫规则。
分子间脱水是亲核取代历程:在130-1400C时,亲核取代反应与消除反应往往是两个相互竞争的反应。
消除反应涉及β位C-H的断裂,需要较高的能量。
故升高温度对分子内脱水生成烯有利。
对叔醇来说,只能分子内脱水生成烯。
6.氧化和脱氢反应。
广义地讲在有机化合物分子中加入氧或脱去氢都属于氧化反应。
虽然关于醇的氧化反应历程尚不完全清楚,但有一点是肯定的,那就是与羟基相连的碳原子上有没有氢原子有关。
伯醇、仲醇可以被氧化,其产物是醛、酸,仲醇是酮。
叔醇因为它连羟基的叔碳原子上没有氢,所以不容易氧化。
⑴氧化。
氧化醇时可用的氧化剂很多,通常有KMnO4、浓HNO3、Na2Cr2O7、CrO3 /H2SO4、CrO3·2C5H5N 等,它们的氧化能力以KMnO4和HNO3为最强。
叔醇很难被氧化。
在剧烈的条件下,它虽然也能被氧化,但是它的碳架发生了裂解,产物是低级的酮和酸的混合物。
所以只有伯醇和仲醇的氧化反应有实用价值,可以用来制醛、酮和酸,叔醇的氧化反应就没有用处。
由于醛很容易被氧化成酸,故伯醇氧化制醛时,我们可用特殊的氧化剂,如:氧化铬吡啶络合物,产物可停留在醛一步。
脂环醇如用HNO3等强氧化剂氧化,则碳环破裂生成含相同碳原子数的二元羧酸。
硝酸与重铬酸钾的混合溶液在常温时能氧化大多数一、二级醇使溶液变蓝。
三级醇不能发生氧化反应,因此可用这个方法区别三级醇与一、二级醇。